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第六章 万有引力与航天第一节 行星的运动房县一中启智学案 2014-2015学年度下学期 高一物理（必修2）_编号_使用时间_编写人_审核人_审批人_班级_小组_姓名_组内评价_教师评价_【学习目标】1.了解人类对行星运动规律的认识历程。知道开普勒行星运动定律及其科学价值。2.记住开普勒的三大定律并建立起行星做匀速圆周运动的模型。3.了解人类认识事物本质的曲折过程，体会科学家实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神。【重点难点】人类对行星运动规律的认识历程以及开普勒行星运动定律对开普勒行星运动定律的理解和应用【使用说明与方法指导】先通读教材结合预习案进行知识梳理，勾划出重点知识，将疑问记下来，并写上提示语。完成导学案。预习和探究案【自主导学】一、古代对行星运动规律的认识(1)古人对天体运动存在哪些看法? 认为天体做什么运动? (2)什么是“地心说”?什么是“日心说”? (3).“日心说”战胜了“地心说”，请阅读人类对行星运动规律的认识，找出“地心说”遭遇的尴尬和“日心说”的成功之处 二、开普勒行星运动三定律(1).开普勒认为行星做什么样的运动?他是怎样得出这一结论的? (2).开普勒行星运动定律从哪几个方面描述了行星绕太阳运动的规律?具体表述是什么?图6.1-1 开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是 ，太阳处在 上(3).这一定律说明了行星运动轨迹的形状，不同的行星绕着大阳运行时椭圆轨道相同吗? 【做一做】可以用一条细绳和两图钉来画椭圆如图611所示，把白纸铺在木板上，然后按上图钉把细绳的两端系在图钉上，用一枝铅笔紧贴着细绳滑动，使细绳始终保持张紧状态铅笔在纸上画出的轨迹就是椭圆，图钉在纸上留下的痕迹叫做椭圆的焦点想一想，椭圆上某点到两个焦点的距离之和与椭圆上另一点到两个焦点的距离之和有什么关系?开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过 (4).如图7.1-2所示，行星沿着椭圆轨道运行，太阳位于椭圆的一个焦点上行星在远日点附近的速率与在近日点附近的速率谁大？ 开普勒第三定律：所有行星的椭圆轨道 的三次方跟 的平方的比值都相等（如图611）(5).由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在中学阶段研究行星运动按圆周运动处理，开普勒三定律适用于圆轨道时，应该怎样表述呢?(6).这一定律发现了所有行星的轨道的半长轴与公转周期之间的定量关系，比值k是一个与行星无关的常量，你能猜想出它可能跟什么有关吗? k水=3.361018K金=3.351018K地=3.311018K火=3.361018 说明：开普勒定律不仅适用于行星绕太阳运动，也适用于卫星绕着地球转，K是一个与卫星质量无关的常量，但不是恒量，在不同的星系中，K值不相同。K与中心天体有关。【针对练习】1.关于行星的运动以下说法正确的是（ ）A.行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长 B.行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长C.水星轨道的半长轴最短，公转周期就最长 D.冥王星离太阳“最远”，公转周期就最长2.已知木星绕太阳公转的周期是地球绕太阳公转周期的12倍。则木星绕太阳公转轨道的半长轴为地球公转轨道半长轴的 倍。思维入门指导： 木星和地球均为绕太阳运行的行星，可利用开普勒第三定律直接求解。本题考查开普勒第三定律的应用。3.已知地球绕太阳作椭圆运动。在地球远离太阳运动的过程中，其速率越来越小，试判断地球所受向心力如何变化。若此向心力突然消失，则地球运动情况将如何？思维入门指导：行星的运动为曲线运动，因此本节知识常常和曲线运动知识相综合。训练案1. 教材必修2P36问题与练习（1）（3）（4）2.关于日心说被人们所接受的原因是 （ ）A.以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B.以太阳为中心来研究天体的运动，许多问题都可以解决，行星运动的描述也变简单了C.地球是围绕太阳运转的 D.太阳总是从东边升起，从西边落下3关于太阳系中行星运动的轨道，以下说法正确的是 （ ）A所有行星绕太阳运动的轨道都是圆B所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆C不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是相同的 4关于地球和太阳，下列说法中正确的是 （ ）A地球是围绕太阳运转的B太阳总是从东面升起，从西面落下，所以太阳围绕地球运转C由于地心说符合人们的日常经验，所以地心说是正确的D地球是围绕太阳做匀速圆周运动的5关于公式等，下列说法中正确的是 （ ）A公式只适用于围绕太阳运行的行星B公式只适用于太阳系中的行星或卫星C公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星或卫星D般在相关计算中，可以把行星或卫星的轨道看成圆，R只是这个圆的半径6关于公式中的常量k，下列说法中正确的是 ( )A对于所有星球的行星或卫星，k值都相等B不同星球的行星或卫星，k值不相等C：k值是一个与星球无关的常量Dk值是个与星球有关的常量7银河系中有两颗行星绕同一颗恒星运行，从天文望远镜中观察到它们的运转周期之 比为8:1，则(1)它们的轨道半径的比为 ( )A2：1 B4：1 C8：1 D1：4(2)两行星的公转速度之比为 ( )A1：2 B2：1 C1： D4：18A、B两颗人造地球卫星质量之比为l：2，轨道半径之比为2：1，则它们的运行周期之比为 ( )A1：2 B1：4 C2：1 D4：19.两颗行星的质量分别为，绕太阳运行的轨道半长轴分别为，则它们的公转周期之比为 （ ） A、 B、 C、 D、无法确定10若已知地球对它所有卫星的k值等于1.011013 m3s2，试求出月球运行的轨道半径(月球绕地球运转的周期大约是27天)11、地球公转运行的轨道半径，若把地球公